【正文】
1978年以來(lái),隨著水生花卉業(yè)和生態(tài)觀光農(nóng)業(yè)的發(fā)展,菰(Zizainacaduciflora )、香蒲、石菖蒲、水芹、芡等已逐步成為廣泛應(yīng)用的園林水景綠化觀賞植物和濕地景觀綠化的重要。南宋陳淏子《花鏡》(1688)中對(duì)荷花、芡、慈姑、菖蒲、玉替花、雨久花、菱、甌蘭(溪蓀)等水生植物己有詳細(xì)的記載?!鞍滋O(píng)紅寥,鷗盟同結(jié)磯邊”(《園冶》):“堤灣宜柳”(《城市地》);“鑿水為滌,書(shū)堤種柳”(《村莊地》);溪灣柳間栽桃(《郊野地》);“深柳疏蘆之際略成小筑,足征大觀也”。孝武本紀(jì)》、《三輔黃圖》載:漢武帝太初元年(公元前104年)修建章宮,鑿“太液池”,植蓮、菱等水生植物,制備的游船,有仿江南采蓮的“越女舟”,這可能是較早在人工水景中蕩舟觀荷的文字記錄。這是我國(guó)最早有關(guān)荷花與蒲草在相同的生態(tài)環(huán)境下生長(zhǎng)的記載。 應(yīng)用簡(jiǎn)史我國(guó)水生花卉的栽培有著悠久的歷史,蓮在我國(guó)出土文物中,至少有7000年的歷史。但也有人將水生植物分為挺水植物(挺水花卉)、浮葉和漂浮植物(浮葉花卉)、沉水植物(觀賞水草)、海生植物(紅樹(shù)林)以及沿岸耐濕的喬灌木等濱水植物[3]。全部在水面的,如睡蓮(Nymphaea)。有整個(gè)植物在水中,根在水底土中的如水落(Aponogeton)。1 水生植物的概述 概念對(duì)水生植物的定義有很多,主要列舉了下面三種。無(wú)論是動(dòng)態(tài)水景,還是靜態(tài)水景,都離不開(kāi)花木來(lái)創(chuàng)造意境。無(wú)論是古典園林還是現(xiàn)代園林,也不管是西方園林還是東方園林,水景一直是造園中不可欠缺的景觀要素。水生植物凈化作用的應(yīng)用研究蔣燕1,廖嶸2(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)園藝學(xué)院 四川雅安 625014)摘要:文章首先闡釋了水生植物的概念,回顧了其應(yīng)用簡(jiǎn)史,并從生態(tài)學(xué)角度,簡(jiǎn)要分析了水生植物的凈化作用及機(jī)理,提出了相應(yīng)的治理對(duì)策,最后就水生生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的維護(hù)提出了一些看法。目前承擔(dān)的主要科研項(xiàng)目為聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的水葫蘆的綜合控制與利用和國(guó)家自然科學(xué)基金的千島湖多樣性研究。 種云霄,胡洪營(yíng),錢(qián)易,[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,4(2):3640. 吳建強(qiáng),阮曉紅,王雪,[J].水資源保護(hù),21(1):16. 龐金華,沈瑞芝,程平,[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),16(5):209213. 成水平,吳振斌,況琪軍,[J].湖泊科學(xué),14(12):179184. Reddy, ., Smith, . (Eds.), 1987. Aquatic Plants for Water Treatment and Resource Recovery. Magnolia Publishing Inc., Orlando, FL, p. 1032. PerAnders H., Hans F.. Use of summer harvested mon reed (phragmites australis) as nutrient source for organic crop production in Sweden[J]. Agriculture, Ecosystems amp。 參考文獻(xiàn): 總之,關(guān)于人工濕地水生植物的篩選問(wèn)題還需要我們長(zhǎng)期深入的研究。 鴨場(chǎng)的廢水氮磷含量非常高,因此水葫蘆的生長(zhǎng)極其迅速,其覆蓋面積在四十天后就增加了一倍,對(duì)氮磷的去除率都在30%左右。把水葫蘆黃菖蒲人工濕地作為廢水的一級(jí)處理,把經(jīng)一級(jí)凈化的水排入魚(yú)塘,進(jìn)行二級(jí)處理,在三級(jí)處理中主要種植一些水生經(jīng)濟(jì)植物,如茭白(Zinanialatifoliaturcz.)、慈姑(Sagittariatrifolia)等,經(jīng)三級(jí)處理后的水可以用來(lái)灌溉水稻田,最后將凈化后的水經(jīng)過(guò)河道返回鴨場(chǎng)。 但是我們發(fā)現(xiàn)人工濕地凈化廢水的能力是有限的,廢水經(jīng)濕地凈化后,其有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量仍然較高。在浙江水葫蘆一般在夏秋季節(jié)生長(zhǎng)旺盛,而在冬春季節(jié)由于氣溫太低而不能生長(zhǎng),因此在冬春季節(jié)我們主要運(yùn)用耐寒能力較強(qiáng)的黃菖蒲(Irispseudocorus)作為主要濕地植物。 水生濕地植物往往是熱帶或亞熱帶植物,大多在寒冷的環(huán)境條件下不能生存或生長(zhǎng)不好,這樣人工濕地的去污能力就會(huì)下降甚至消失。通過(guò)定期收獲濕地中的水葫蘆把它作為鴨子的青飼料,不但進(jìn)一步加強(qiáng)了濕地的凈化能力,而且實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用。2005年8月,我們?cè)谠摰傍嗮B(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)建立了面積為667m2的人工濕地,以水葫蘆作為主要植物凈化畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水的一級(jí)處理,對(duì)其凈化畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水的效果和機(jī)理也進(jìn)行了初步的探索。 但大量鴨糞排入到鴨放養(yǎng)池中,使鴨池中的水極度富營(yíng)養(yǎng)化,這嚴(yán)重影響了鴨子的健康、蛋鴨的產(chǎn)蛋率及蛋的品質(zhì)。 現(xiàn)階段我們的研究主要是應(yīng)用人工濕地生態(tài)工程處理養(yǎng)鴨場(chǎng)極富營(yíng)養(yǎng)化水體,而水生植物是濕地發(fā)揮功能的主要因素,因此我們通過(guò)篩選水生植物來(lái)優(yōu)化濕地的凈化功能。 一般水生植物能吸附、富集一些有毒有害物質(zhì),如重金屬鉛、汞、砷、鉻、鎘、鎳、銅等,其吸收積累能力為沉水植物漂浮植物挺水植物(吳建強(qiáng)等,2005)。印度靜水濕地中菹草的磷營(yíng)養(yǎng)分別來(lái)自水體和沉積物;丹麥溪流中包括菹草在內(nèi)的四種沉水植物僅靠葉片的攝取即可滿(mǎn)足對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的需求(MadsenandCedergreen,2002)。 沉水植物和湖底水生植被的存在可阻止上層水體動(dòng)力擾亂濕地底部,有效地遏制底泥營(yíng)養(yǎng)鹽向水體釋放。龐金華等(1997)研究認(rèn)為,水葫蘆和水花生在有機(jī)廢水中正常生長(zhǎng)的上限COD高達(dá)1000mg/L。十幾年來(lái)研究結(jié)果也表明,一些浮葉和漂浮植物如水葫蘆(Erichhorniacrassipes)、水花生(Alternantheraphiloxeroides)、石蓮花(Hydrocotyleumbellata)、浮萍(Lemnaspp.)有很強(qiáng)的耐污能力,特別是凈化富營(yíng)養(yǎng)化廢水,有較好的凈化效果。 它主要吸取深部底泥中而不是水中的營(yíng)養(yǎng)鹽,但是同時(shí)它的殘?bào)w往往滯留水底,礦化分解后會(huì)污染水體,因此在人工濕地管理過(guò)程中應(yīng)及時(shí)收割。 袁東海等(2004)研究了石菖蒲、燈芯草和蝴蝶蘭花3種植被類(lèi)型的人工濕地來(lái)凈化生活污水,觀察它們對(duì)COD和總氮的去除效果。研究和實(shí)踐上常用的濕地植物是挺水植物,如蘆葦(Phragmitesmunis)、香蒲(Typhalstifolia)、燈心草(Juncuseffusus)、菖蒲(Acoruscalamus)、水蔥(Scirpusvalidus)等等。 此外,有些水生植物具有美觀可欣賞性,能改善周?chē)坝^,從而體現(xiàn)出人工濕地的生態(tài)美學(xué)價(jià)值;有些水生植物具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,如選擇綠化用的苗木、花卉等作為濕地植物,這就能使人工濕地在凈化廢水的同時(shí),體現(xiàn)出它一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。ShunRenJing(2001)就認(rèn)為濕地的凈化能力主要是由濕地中植物的生長(zhǎng)情況決定的。 1.引言 ShunRenJing(2001)就認(rèn)為濕地的凈化能力主要是由濕地中植物的生長(zhǎng)情況決定的。 Jeppesen E,Jensen J P,Sondergaard M,et control in freshwater lakes:The role of nutrient state,submerged macrophytes and water ,1997,34(2):151~164水生植物在人工濕地廢水凈化中的應(yīng)用研究 Kahl photic zones for management and restoration of submersed macrophytes. LAKE ,1994,9(2):86 53 馬劍敏,嚴(yán)國(guó)安,羅岳平,1997,9(4):359~363 51 Dijk G M,Donk for submerged macrophytes in shallow lake restoration projects in The ,1991,24(2):125~131 49 Abissy M,Mandi study of wastewater purification efficiencies of two emergent helophytes:Typha latifolia and juncus subulatus under arid Science and Technology,1999,39(10~11):123~126 47 Yang P Y,Chen H,Ma of a land limited wastewater treatment plant for small and rural munities in the Science and Technology,1994,29(12):1~12 45 吳振斌,邱東茹,賀 姚愛(ài)莉,顧蘊(yùn)璇,方國(guó)淵,1997,15(3):16~21 42 吳振斌,詹發(fā)萃,鄧家齊,1994,14(2):223~228 40 Lakatos G,Kiss M K,Kiss M,et of constructed wetlands for wastewater treatment in Hungary and Technology,1997,35(5):331~336 38 成水平,、燈心草人工濕地的研究—,1998,10(2):66~71 36 鋒,陳輝蓉,1999,16(1):19~27 34 Maria T,Barbara G,Martin B,et Annotatedbibliography of Allelopathic Properties of Cattails,TYPHA Scientist,1998,61(1):52~58 33 顧林娣,陳 BONIARDI N,ROTA M,NANO of Dissolved Metals on the Organic Load Removal Efficiency of LEMNA .,1999,33(2):530~538 30Influence of LEMNA GIBBA the KO200。 (萘),2002,28(5):520~536 27 Vaquer and accumulation of residues from certain pesticides and polychlorobyphenyls by the natural aquatic vegetation and by rice in the Plant,1973,8(4):353~365 25 Karen D J,Joab B M,Wallin J M,et of chlorpyrifos between water and an aquatic macrophyte (Elodea densa).Chemosphere,1998,37(8):1579~1586 23 ,1996,4(3):28~34 21 Jones T W,WINNCHELL and photosynthetic inhibition by atrazine and its degradation products on four species of submerged vascular .,1984,13(2):243~247 19 Lee C L,Wang T C,Lin C K,et al. Heavy meatals removal by a promising locally available aquatic plant,Najas graminea Del.,Taiwan 姜彬慧,(自然科學(xué)版),2000,27(3):282~287 16 偉,吳 黃 Hammouda O,Gaber A,AbdelHameed M of the effectiveness of treatment of wasterwatercontaminated aquatic systems with Lemna gibba,Enzyme and Microbial Technology,1995,17:317~323 13 Gumbricht removal processes in freshwater submersed macrophyte . ENG.,1993,2(1):1~30 11 Steinberg C,Melzer ,translocation and release of carbon by submersed Gophen and plant dynamics in Lake (Hula Valley, Israel):a review with emphasis on Typha domingensis (1994—1999).Hydrobiologia,2000,441(1~3):25~36 8 Stewarda K Response of Dioecious Hydrilla to Phosphorus and Bicarbonate Scientist,1998,61(1):1~6 6 宋 Brenner M,Whitmore T J,Lasi M A,et multiproxy trophic state reconstruction for shallow Orange Lake,F(xiàn)lorida,USA: Possible influence of macrophytes on limnetic nutrient of Paleolimnology,1999,21(2):215~233 3參考文獻(xiàn) 1沉水植物的治理對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)有著重大影響,但如果缺乏反饋機(jī)制結(jié)果會(huì)更惡劣 ,因?yàn)榇罅康某了参锏纳L(zhǎng)也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。 科學(xué)的管理和轉(zhuǎn)化利用是治理的關(guān)鍵。通過(guò)分析水生植物對(duì)水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素和污染物的吸收及分解作用,可選擇不同的水生植物及其組合來(lái)適應(yīng)不同的受污染水體。 3研究還表明,水生植物床對(duì)于